5G в РФ еще не запустили, а инженеры уже взялись за следующее поколение — 6G: появилось устройство, которое поможет проектировать системы связи шестого поколения. Его разработали в Центре компетенций «Технологии беспроводной связи и интернета вещей» Национальной технологической инициативы, который работает на базе Сколтеха.

Что такое 6G

Для начала вспомним, зачем нам пятое поколение. Устройства 5G могут использоваться в интернете вещей, беспилотных автомобилях, новом и более качественном гейминге, а также для улучшения пользовательского опыта (быстрая загрузка файлов). Пропускная емкость у 5G больше, чем у LTE, поэтому связь будет работать без задержек даже там, где собралось огромное количество пользователей. Например, на концертах, спортивных матчах.

6G обещает скорость до 400 раз выше по сравнению с предыдущим стандартом. Свободных и безопасных для человека частот осталось мало, поэтому 6G займет диапазон от 100 ГГц до 3 ТГц. Это субмиллиметровый диапазон, который позволяет передавать колоссальные объемы данных без задержек, что открывает все дороги для использования искусственного интеллекта.



К примеру, здания будут строиться без участия человека, так как стройтехникой смогут в реальном времени управлять компьютеры. А еще ИИ сможет управлять, к примеру, всеми доставками с помощью беспилотников, раздавать им указания о том, куда и когда лететь.

Но это еще не все бонусы. Эксперты считают, что 6G соединит индустриальный и бытовой интернет вещей в единую сеть. В одной «упряжке» окажутся бытовые устройства, автомобили, поезда, самолеты, космические аппараты. Представьте: в самолете в систему бортовых развлечений автоматически подгрузятся любимые фильмы. Это, конечно, пока фантазии, до реальных продуктов еще далеко. А вот «железо» уже появляется.

Новый элемент для приема и передачи сигнала

Новые частоты — всегда новый вызов для инженеров, поскольку до этого с ними никто не работал, нет подходящего телеком-оборудования. В Центре компетенций беспроводной связи и интернета вещей НТИ провели теоретические расчеты и разработали технологические подходы к созданию элементной базы полупроводниковой интегральной оптики и радиофотоники. На основе этой базы был разработан важный компонент — высокочастотный электрооптический модулятор, позволяющий транслировать сверхвысокочастотный электрический сигнал в оптический диапазон.

Такие устройства представляют огромный интерес для телекоммуникационных систем, считают разработчики. Дело в высокой частоте модуляции, которая как раз требуется для 6G, и в компактности прибора: вместе с контактными площадками он занимает площадь 0,6х0,6 мм2. Разработчики планируют расширять частотный диапазон до сотен ГГц и увеличивать номенклатуру изготавливаемых элементов.

Устройство станет важным элементом в производстве планарных радиофотонных и оптоэлектронных трансиверов для оптоволоконного сегмента сетей шестого поколения. Это приемопередатчики, без которых не может быть связи.

Трансиверы 6G пока только предстоит разработать, но небольшой шаг к этому уже сделан.

«Разработанная технология, вероятнее всего, станет базовой для фотоники и радиофотоники 6G, — поясняет Дмитрий Лаконцев, руководитель Центра компетенций НТИ по беспроводной связи и интернету вещей. — Речь идет о возможности производить ключевую элементную базу для шестого поколения связи в России. Раньше такой уровень участия в создании технологии был недостижим».



Не рано ли для 6G

Эксперты сходятся на том, что 6G запустится в 2025—2030 годах. Для России, если судить по опыту пятого поколения, срок может быть другим. Но в любом случае для технологий никогда не бывает рано. «Исследования в сфере 6G ведутся уже несколько лет, — говорит Дмитрий Лаконцев. — Такие программы появились еще до того, как сети пятого поколения были введены в коммерческую эксплуатацию».

Сколтех разработал и направил в Минпромторг России проект программы научно-технологического развития мобильной связи шестого поколения еще весной. В документе сказано, что исследования в области 6G — вопрос технологической и информационной независимости страны, безопасности строительства и эксплуатации критически важной телеком-инфраструктуры. «И это вряд ли можно подвергнуть сомнению, особенно если учесть, что в последние годы в мире идет процесс деглобализации, — поясняет Лаконцев. — К примеру, сейчас США закрыли свои передовые фотолитографические технологии от Китая. Похоже, что и впредь никто не захочет делиться с соседями передовыми разработками. Так что национальный проект 6G — вопрос технологического выживания».

В России фактически нет собственных телеком-вендоров, поэтому сформировать полный производственный цикл для 6G не получится. «Странам сейчас нужно сосредоточиться на производстве компонентов, более всего подверженных санкционным рискам, — считает Лаконцев. — Благодаря подобным разработкам у нас появляются хорошие шансы создать задел для локализации инфраструктурного и терминального оборудования 6G в РФ. Кроме того, такие технологические прорывы ставят Россию в один ряд с ведущими странами и международными организациями, которые занимаются исследованиями в этой сфере и создают новую платформу для экономической кооперации».